互花米草入侵對長江口鹽沼濕地線蟲群落的影響及其機制.pdf

1、生物入侵是全球性的重大生態(tài)學和環(huán)境問題之一。近年來隨著科學家對土壤生態(tài)系統(tǒng)重要性認識的深入，評價外來植物入侵對土壤生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)功能的影響已經(jīng)成為當前入侵生態(tài)學領(lǐng)域的一個研究熱點。河口鹽沼濕地是聯(lián)結(jié)陸地、河流和海洋三大生態(tài)系統(tǒng)的樞紐，擁有獨特而不可替代的自然資源，同時也是一個非常脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，被認為是最易入侵的生態(tài)系統(tǒng)之一。在長江口鹽沼濕地，外來植物互花米草(Spartina alterniflora)正大面積擴散，并和土著植物

2、蘆葦(Phragmites australis)和海三棱麃草(Scirpus mariqueter)形成強烈競爭。線蟲是土壤動物中的優(yōu)勢類群，在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中扮演著重要的角色，且直接受植物群落改變的影響，是評價植物入侵對鹽沼濕地生物多樣性影響的很好的指示生物。本論文通過野外調(diào)查，研究了互花米草入侵長江口鹽沼濕地對土壤線蟲群落和植物附生線蟲群落的影響，并進一步采用凋落盒分解實驗和植物移栽實驗，分別研究了“凋落物輸入”和“根際輸入”兩種

3、途徑在互花米草入侵影響鹽沼濕地線蟲群落中的作用。主要研究結(jié)果如下：
　　 1)共發(fā)現(xiàn)長江鹽沼濕地線蟲70屬，隸屬于2綱7目39科。
　　 2)為了解互花米草入侵對土壤線蟲群落的影響，以長江口三個潮間帶鹽沼濕地為研究地點，比較互花米草與兩種土著植物(蘆葦和海三棱蔗草)典型植物群落中的土壤線蟲群落。結(jié)果顯示互花米草群落中土壤線蟲的營養(yǎng)多樣性低于兩種土著植物群落，表明互花米草入侵降低了長江口鹽沼濕地土壤生物的功能多樣性，土壤食

4、物網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于簡化。互花米草群落中的食細菌線蟲比例高于蘆葦群落，顯示互花米草取代蘆葦群落可能改變了凋落物分解速率和途徑?；セ撞菖c兩種土著植物群落的土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)均存在顯著差異，而互花米草與海三棱麃草間線蟲群落結(jié)構(gòu)的差異小于互花米草與蘆葦間，可見互花米草入侵不同的土著植物群落所產(chǎn)生的影響會有程度上的區(qū)別。互花米草入侵對土壤線蟲的密度、屬數(shù)、多樣性等的影響存在地點間的差異，表明植物入侵的生態(tài)影響還可能與被入侵生態(tài)系統(tǒng)的生境特性相關(guān)。

5、>　　 3)為了解互花米草入侵對植物附生線蟲群落的影響，以崇明東灘鹽沼濕地為研究地點，比較互花米草和蘆葦?shù)湫腿郝浒邏K中附生在活稈和枯稈上的附生線蟲群落。結(jié)果顯示在各季節(jié)，互花米草與蘆葦莖稈上附生線蟲的群落結(jié)構(gòu)均存在顯著差異，表明互花米草入侵長江口鹽沼濕地顯著改變了植物附生線蟲的群落結(jié)構(gòu)?；セ撞莼疃捄涂荻捀缴€蟲的數(shù)量在各季節(jié)都高于蘆葦，表明互花米草的入侵可能使鹽沼濕地中附生生物數(shù)量增加。附生在互花米草枯稈上的食細菌線蟲數(shù)量顯著高于蘆

6、葦，并主要體現(xiàn)在參與鹽沼植物凋落物分解的的Diplolaimelloides數(shù)量的顯著增加，由此我們認為兩種植物莖稈分解過程的差異可能是引起枯稈附生線蟲數(shù)量變化的一個重要原因。
　　 4)為了解凋落物輸入途徑在互花米草入侵改變線蟲群落中的作用，采用凋落盒方法，比較了外來種互花米草與土著種蘆葦?shù)那o稈分解過程以及線蟲群落在這個過程中的集群定居和生態(tài)演替。結(jié)果顯示，與蘆葦莖稈相比，互花米草莖稈凋落物具有較高的氮濃度和較低的碳氮比，其降

7、解更為迅速?；セ撞莸蚵浜兄械木€蟲數(shù)量最多，其次為蘆葦，而對照中線蟲數(shù)量始終都維持在較低水平，線蟲數(shù)量的變化主要是由食細菌類群的數(shù)量變化決定。與蘆葦?shù)蚵浜屑皩φ障啾?，互花米草凋落盒中的食細菌線蟲數(shù)量顯著較高。Diplolaimelloides和Diplolaimella是參與植物凋落物分解的主要線蟲類群，分別占凋落物中線蟲總數(shù)量的53％和28％。參與互花米草莖稈分解的線蟲群落成熟指數(shù)和結(jié)構(gòu)指數(shù)都低于蘆葦，表明互花米草入侵可能通過凋落物輸

8、入降低土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的復雜性。
　　 5)為了解根際輸入途徑在互花米草入侵影響線蟲群落中的作用，采用植物移栽實驗，比較研究了互花米草與兩種土著植物生長過程中根際線蟲的群落演替規(guī)律。結(jié)果表明，互花米草與兩種土著植物生長過程中根際線蟲的密度、屬的豐富度、多樣性、營養(yǎng)多樣性及群落結(jié)構(gòu)在植物間均沒有顯著差異，這顯示根際輸入在互花米草影響土壤線蟲群落過程中的作用可能不明顯。對線蟲食性類群的進一步分析表明，互花米草根際土壤中食細菌線蟲數(shù)量